[发明专利]风电机组塔筒倾斜变形测量方法、装置和系统

权利要求书

1.一种风电机组塔筒倾斜变形测量方法，用于塔筒的倾斜变形测量，所述塔筒上的至少一个高度位置设置有倾斜加速传感器组，所述倾斜加速度传感器组包括倾斜传感器以及与倾斜传感器配合的加速度传感器；其特征在于，所述方法包括：

获得塔筒上倾斜传感器测量得到的倾斜角，以及加速度传感器测量得到的加速度；

根据测量得到的倾斜角和加速度，获得所述塔筒的静态变形量、准静态变形量和动态变形量，并根据所述塔筒的静态变形量、准静态变形量和动态变形量确定塔筒的倾斜变形方程，所述倾斜变形方程包括静态准静态变形方程和动态变形方程；

根据所述塔筒的倾斜变形方程，确定所述塔筒的倾斜变形曲线。

2.根据权利要求1所述的风电机组塔筒倾斜变形测量方法，其特征在于，在所述塔筒上高度h1处设置倾斜加速传感器组；

所述获得塔筒上倾斜传感器测量得到的倾斜角，以及加速度传感器测量得到的加速度包括：

获取所述塔筒在h1高度位置的加速传感器的测量值，并将所述加速度传感器测量值达到波峰的时刻作为一个测量周期的开始时刻；

在所述测量周期内，以所述开始时刻为起点，获得倾斜传感器和加速度传感器在至少3个不同时刻的测量值；

所述根据测量得到的倾斜角和加速度，获得所述塔筒的静态变形量、准静态变形量和动态变形量，并根据所述塔筒的静态变形量、准静态变形量和动态变形量确定塔筒的倾斜变形方程包括：

将所述至少3个不同时刻测量得到的至少3个加速度和倾斜角分别代入塔筒倾斜变形方程，求解得到变形方程中的静态变形量、准静态变形量和动态变形量，获得所述塔筒在所述测量周期的塔筒倾斜变形方程。

3.根据权利要求2所述的风电机组塔筒倾斜变形测量方法，其特征在于，

所述塔筒的倾斜变形方程为X(h，t)＝(m+nΔt)h^r+ch^scos(ωΔt+φ)，(Δt＝t-t0)，其中，t0为所述测量周期的开始时刻，m为塔筒的静态变形量，n为塔筒的准静态变形量，r为静态变形指数，ω、s、c为动态变形量。

4.根据权利要求3所述的风电机组塔筒倾斜变形测量方法，其特征在于，将述3个不同时刻测量得到的3个加速度和倾斜角分别代入塔筒倾斜变形方程，求解得到变形方程中的静态变形量、准静态变形量和动态变形量，获得所述塔筒在所述测量周期的塔筒倾斜变形方程包括：

将对应于3个不同时刻的加速度分别代入加速度方程得到第一方程组，其中表示塔筒在h高度处的加速度值；

将对应于3个不同时刻的倾斜角分别代入方程tanα(h，t)＝(m+nΔt)rh^r-1+csh^s-1cosωΔt得到第二方程组，其中，所述tanα(h，t)为塔筒在h高度处、t时刻的倾斜角的正切值；

联立第一方程组和第二方程组得到总方程组，求解得到m、n、c、ω、r和s的值，并将所述m、n、c、ω、r和s代入方程X(h，t)＝(m+nΔt)h^r+ch^scos(ωΔt+φ)得到塔筒倾斜变形方程。

5.根据权利要求1-4任一所述的风电机组塔筒倾斜变形测量方法，其特征在于，所述加速度传感器设置在所述倾斜传感器上，或者加速度传感器设置在靠近所述倾斜传感器的位置；

所述方法还包括：

将测量得到的倾斜角代入倾斜角补偿方程对测量得到的各倾斜角进行补偿；

其中，α为倾斜传感器测量得到的倾斜角，a_加速度为与倾斜传感器配合的加速度传感器测量得到的加速度，α_实际为对测量得到的倾斜角α进行补偿后的值。

6.根据权利要求1所述的风电机组塔筒倾斜变形测量方法，其特征在于，还包括：

对各传感器测量测量数据进行低通滤波，以降低高频噪音干扰。

7.根据权利要求1所述的风电机组塔筒倾斜变形测量方法，其特征在于，还包括：

对塔筒是否受到剧烈冲击进行判断，以确定测量得到的所述塔筒的变形曲线是否准确。